JP4976900B2 - Ink tank - Google Patents

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Description

本発明は液体収納容器に関し、より詳しくはインクジェット記録装置に装着し、使用されるインクタンクの物流形態に関するものである。   The present invention relates to a liquid storage container, and more particularly to a physical distribution form of an ink tank that is attached to and used in an ink jet recording apparatus.

従来、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッド、およびこの記録ヘッドに対して、記録のためのインクを保持し、供給するインクタンクとして、大きく二つの構成が挙げられる。一方は記録ヘッド部とインクタンクとが一体となったヘッド一体型インクジェットカートリッジであり、もう一方は記録ヘッドとインクタンクとが相互に着脱可能な交換型インクジェットカートリッジである。このような交換型インクジェットカートリッジでは、インクタンク内のインクがなくなった場合に、インクタンクのみを交換して使用可能であり、一般にランニングコストの観点で有利とされている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there are roughly two configurations as an ink jet recording head that performs recording by discharging ink and an ink tank that holds and supplies ink for recording to the recording head. One is a head-integrated ink jet cartridge in which a recording head unit and an ink tank are integrated, and the other is an exchangeable ink-jet cartridge in which the recording head and the ink tank are detachable from each other. In such a replaceable ink jet cartridge, when the ink in the ink tank runs out, only the ink tank can be replaced and used, which is generally advantageous from the viewpoint of running cost.

この種の交換型インクジェットカートリッジにおいては、インクタンクを単体で取り扱う際（例えば流通過程など）に、インク供給口からのインク漏れ防止のためにいくつかの構成が提案されている。   In this type of replaceable ink jet cartridge, several configurations have been proposed to prevent ink leakage from the ink supply port when the ink tank is handled alone (for example, in the distribution process).

インク供給口周辺の壁面部分に柔軟性のあるシート状のシール部材を貼付し、インク漏出を防止する構成が知られている。また、このシール部材を貼付ける壁部を供給口に設け、インク供給口内の空間体積を小さくするインクタンクの構成や、インクタンクの供給口にキャップを取り付け、インク漏れを防止する構成も知られている。さらに、タンクの大気連通口へのインク漏れを防ぐため、供給口が存在する面と異なる面にインクを溜める室を設け、供給口と大気連通口をシールする方法が知られている。
特開平１０−１２８９９０号公報 特開平６−３２８７１４号公報 特開平８―１１２９１５号公報 特開平８−０２５６４４号公報 A configuration is known in which a flexible sheet-like seal member is attached to a wall surface portion around the ink supply port to prevent ink leakage. Also known are a configuration of an ink tank in which a wall portion for affixing the seal member is provided in the supply port to reduce the space volume in the ink supply port, and a configuration in which a cap is attached to the supply port of the ink tank to prevent ink leakage. ing. Further, in order to prevent ink leakage to the atmosphere communication port of the tank, a method is known in which a chamber for storing ink is provided on a surface different from the surface where the supply port exists, and the supply port and the atmosphere communication port are sealed.
JP-A-10-128990 JP-A-6-328714 JP-A-8-112915 Japanese Patent Laid-Open No. 8-025644

しかしながら、従来のインクタンクの構成では、インクタンクの搬送あるいは物流時における温度変化や気圧変化により、インク供給口内へインクが流れ出し、インクタンクの使用時にシール部材やキャップを外すと、インクが飛び散ると言う課題があった。以下、温度や気圧など、外部環境の変化による、供給口空間内部へのインク流れのメカニズムを、図７を用いて具体的に説明する。図７（ａ）は、インク供給口の開口部をシール部材でシールした構成になっており、供給口付近の拡大断面図である。   However, in the configuration of the conventional ink tank, ink flows into the ink supply port due to temperature change or pressure change during transportation or distribution of the ink tank, and if the seal member or cap is removed during use of the ink tank, the ink will scatter. There was a problem to say. Hereinafter, the mechanism of ink flow into the supply port space due to changes in the external environment such as temperature and atmospheric pressure will be specifically described with reference to FIG. FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the supply port, in which the opening of the ink supply port is sealed with a seal member.

インク供給口１０１４の開口部は、シール材１０１７でシールされている。メニスカス形成部材１０１６はインク供給口１０１４からのインク漏出を防止するために配置されている。メニスカス形成部材１０１６とシール部材１０１７によって、密閉された供給口空間１１００を構成している。インク供給部材１０１３はスポンジなどのインクを保持しやすい部材で構成され、インクの残量が少なくなってもあるいはインクタンクの姿勢を変えてもメニスカス形成部材１０１６のメニスカスを破壊しないようにインクを供給する。また、インク残量が充分にある状態においてはインク収納室１１０１にはインクが直接保持されている。インクのメニスカスは、第１のメニスカス形成部材であるインク供給部材１０１３と、第２のメニスカス形成部材１０１６の２つの相互作用によって形成される。   The opening of the ink supply port 1014 is sealed with a sealing material 1017. The meniscus forming member 1016 is disposed to prevent ink leakage from the ink supply port 1014. The meniscus forming member 1016 and the seal member 1017 constitute a sealed supply port space 1100. The ink supply member 1013 is configured by a member that easily holds ink, such as sponge, and supplies ink so that the meniscus of the meniscus forming member 1016 is not destroyed even if the remaining amount of ink decreases or the posture of the ink tank is changed. To do. In addition, in a state where the remaining amount of ink is sufficient, ink is directly held in the ink storage chamber 1101. The ink meniscus is formed by two interactions of an ink supply member 1013 that is a first meniscus forming member and a second meniscus forming member 1016.

図７（ｂ）は図７（ａ）の状態から、図示するように、インク供給口１０１４が鉛直方向（重力方向）下向きで、環境温度が上昇した場合を説明するための図である。供給口空間１１００は密閉された空間で、インク収納室１１０１より上流側には大気連通口（不図示）があり、この上流方向へインク移動が可能である。環境温度が上昇した場合、供給口空間１１００のエアは膨張し、膨張したエアは図７（ｂ）の矢印方向に向かい、第２メニスカス形成部材１０１６に形成されていたメニスカスを破壊しインク供給部材１０１３まで侵入する。そして、インク供給部材１０１３内で保持できない程膨張したエアは、インク供給部材を乗り越え、インク収納室１１０１内へ気泡１１０２として侵入し、インク収納室１１０１内にて、鉛直方向上部に移動する。この膨張エアの体積分だけ、インクタンクの大気連通口側へインクが移動する。   FIG. 7B is a diagram for explaining the case where the ink supply port 1014 faces downward in the vertical direction (gravity direction) and the environmental temperature rises from the state of FIG. 7A. The supply port space 1100 is a sealed space, and has an air communication port (not shown) on the upstream side of the ink storage chamber 1101, and ink can move in the upstream direction. When the environmental temperature rises, the air in the supply port space 1100 expands, the expanded air moves in the direction of the arrow in FIG. 7B, destroys the meniscus formed on the second meniscus forming member 1016, and ink supply member Invade to 1013. Then, the air that has expanded so much that it cannot be held in the ink supply member 1013 gets over the ink supply member, enters the ink storage chamber 1101 as a bubble 1102, and moves upward in the ink storage chamber 1101 in the vertical direction. The ink moves to the atmosphere communication port side of the ink tank by the volume of the expanded air.

図７（ｃ）は図７（ｂ）にて破壊されたメニスカス形成部材によるインクの保持状態が、平衡状態となった様子を示す。図７（ｂ）で示すように、供給口空間１１００内のエアの膨張によって、メニスカス形成部材のインクの保持状態は、一端破壊される。破壊前に負圧を保っていたメニスカス部分のインク圧力は、破壊後に外気と同じ１気圧になり、メニスカス形成部材の繊維は図７（ｃ）で示すように平衡状態となる。第２メニスカス形成部材１０１６は第１のメニスカス形成部材であるインク供給口部材１０１３よりも毛管力が強く構成されているため、図７（ｃ）の矢印のように第２メニスカス形成部材１０１６の端部付近からインクが侵入する。端部からインクが侵入する理由は、２つのメニスカス形成部材の繊維がその端部で直接接触しており、繊維の中央部分では、膨張したエアが介在した状態で２つのメニスカス形成部材の繊維が接触しているからである。第２メニスカス形成部材の端部からインクが侵入し、再び第２メニスカス形成部材１０１６内にインクが充填された状態となり、メニスカスが形成される。図７（ｃ）で示すように、インク供給部材１０１３内の気泡１１０３とインク収納室１１０１内の気泡は供給口空間１１００内のエアとは分断される。   FIG. 7C shows a state where the ink holding state by the meniscus forming member destroyed in FIG. 7B is in an equilibrium state. As shown in FIG. 7B, the ink holding state of the meniscus forming member is broken once due to the expansion of the air in the supply port space 1100. The ink pressure of the meniscus portion that maintained the negative pressure before the breakage becomes 1 atm which is the same as the outside air after the breakage, and the fibers of the meniscus forming member are in an equilibrium state as shown in FIG. Since the second meniscus forming member 1016 has a stronger capillary force than the ink supply port member 1013 which is the first meniscus forming member, the end of the second meniscus forming member 1016 is indicated by an arrow in FIG. Ink enters from the vicinity. The reason for the ink to enter from the end is that the fibers of the two meniscus forming members are in direct contact with each other at the ends, and the fibers of the two meniscus forming members are in a state where the expanded air is present at the center of the fibers. This is because they are in contact. Ink enters from the end of the second meniscus forming member, the ink is again filled in the second meniscus forming member 1016, and a meniscus is formed. As shown in FIG. 7C, the bubbles 1103 in the ink supply member 1013 and the bubbles in the ink storage chamber 1101 are separated from the air in the supply port space 1100.

図７（ｄ）は、図７（ｃ）の状態から環境変化により周囲の温度が低下し、再び図７（ａ）と同じ温度にもどった状態を示す。温度低下により供給口空間１１００内のエア及びインク供給部材１０１３内の気泡１１０３が体積収縮する。第２メニスカス形成部材１０１６内のメニスカスにより、供給口空間のエアとインク供給部材１０１３内のエアは分断されているため、それぞれ個別に収縮する。気泡１１０３はインク供給部材１０１３内で収縮し、残存気泡となる。供給口空間１１００内のエアが収縮する場合には、第２メニスカス形成部材１０１６からインクが引き出され、シール部材１０１７にインク１１０４として漏出する。この場合に気泡１１０３は供給口空間１１００内にほとんど移動しない。インクで満たされたメニスカス形成部材を貫通し、エアが移動するためには、メニスカス形成部材に発生するインクの表面張力をエアが破る必要があり、表面張力を破る力が必要になる。これに対して、インクで満たされたメニスカス形成部材を貫通し、インクが移動するためには、メニスカス形成部材の内外にインクが存在するために、このような力が必要にはならない。これは、第２メニスカス形成部材１０１６内をエアが移動するにはエアの表面張力の分だけ流抵抗が大きく、より流抵抗の小さいインクが移動するためである。また、インクを直接収納している中間室１１０１内に移動した気泡は完全に分断されているため、供給口空間にもどることはない。   FIG. 7 (d) shows a state in which the ambient temperature has decreased from the state of FIG. 7 (c) due to environmental changes and has returned to the same temperature as in FIG. 7 (a) again. Due to the temperature drop, the air in the supply port space 1100 and the bubbles 1103 in the ink supply member 1013 shrink in volume. The air in the supply port space and the air in the ink supply member 1013 are separated by the meniscus in the second meniscus forming member 1016, and thus contract individually. The bubbles 1103 contract in the ink supply member 1013 to become residual bubbles. When the air in the supply port space 1100 contracts, the ink is drawn from the second meniscus forming member 1016 and leaks out as the ink 1104 to the seal member 1017. In this case, the bubbles 1103 hardly move into the supply port space 1100. In order for air to move through the meniscus forming member filled with ink, the air needs to break the surface tension of the ink generated in the meniscus forming member, and a force to break the surface tension is required. On the other hand, in order for the ink to move through the meniscus forming member filled with ink, such a force is not required because the ink exists inside and outside the meniscus forming member. This is because in order for air to move through the second meniscus forming member 1016, the flow resistance is increased by the surface tension of the air, and the ink having a lower flow resistance moves. Further, since the bubbles that have moved into the intermediate chamber 1101 that directly stores ink are completely separated, they do not return to the supply port space.

図７（ｄ）の状態から再び環境温度の上昇が発生すると、同様に図７（ｂ）〜（ｄ）の状態を繰り返し、漏出したインク１１０４の量が増大する。このサイクルを繰り返していくと最終的に供給口空間１１００はほぼインク１１０４で充填され、初期に供給口空間１１００内にあったエアは、インク供給部材１０１３内や中間室１１０１内の気泡として移動する。これにより、シール部材１７を剥がす際にインク飛散する可能性が高まる。   When the environmental temperature rises again from the state of FIG. 7D, the states of FIGS. 7B to 7D are similarly repeated, and the amount of leaked ink 1104 increases. When this cycle is repeated, the supply port space 1100 is finally filled with the ink 1104, and the air that was initially in the supply port space 1100 moves as bubbles in the ink supply member 1013 and the intermediate chamber 1101. . This increases the possibility of ink scattering when the seal member 17 is peeled off.

また、前記の温度変化サイクルを経験したインクタンクにはインク供給部材１０１３内に気泡が堆積している。この気泡は自然に排出されることがないため、記録ヘッドへのインク供給時のインク供給の抵抗となりやすい。これによりインクタンクからヘッドへのインク供給が不足となり印字不良が発生したり、インクタンク内のインク使用効率が低下しやすくなる課題があった。   Further, bubbles are accumulated in the ink supply member 1013 in the ink tank that has experienced the temperature change cycle. Since these bubbles are not naturally discharged, they tend to become resistance of ink supply when supplying ink to the recording head. As a result, there is a problem that ink supply from the ink tank to the head becomes insufficient and printing failure occurs or ink use efficiency in the ink tank tends to be lowered.

特許文献２および３においては、スポンジなどで構成されたインク保持部材でインクを保持しており、特許文献１における中間室のように直接インクを保持している空間がない。したがって、周囲の温度上昇により供給口空間内のエアが膨張した際に、膨張エアが供給口付近から大きく移動することはない。しかし、タンク内の全てのインクを保持しているインク保持部材が、スポンジなどの毛管部材で構成されている場合、インク保持部材の内部のエアを完全に除去することは困難である。インク保持部材内部のエアが膨張し、エアの膨張によって保持部材内のインクは、インク供給口側へ押し出され、インク供給口付近からインク漏出が発生する場合がある。インク保持部材の体積が大きければ大きいほど、保持部材内部の残存エアが多く、供給口へのインク漏出量が多くなる。特許文献２では、インクタンクを構成する壁面の構成により、特許文献３では、キャップ部材の弾性体部に凸状段差を設けることで、供給口空間を小さくしている。供給口空間を小さくすることで、漏出したインク量を少なくすることは可能ではあるが、供給口空間を０とすることはできないため、インク漏出を完全に抑制することはできなかった。   In Patent Documents 2 and 3, ink is held by an ink holding member made of sponge or the like, and there is no space for directly holding ink unlike the intermediate chamber in Patent Document 1. Therefore, when the air in the supply port space expands due to an increase in ambient temperature, the expanded air does not move greatly from the vicinity of the supply port. However, when the ink holding member holding all the ink in the tank is composed of a capillary member such as a sponge, it is difficult to completely remove the air inside the ink holding member. The air inside the ink holding member expands, and the ink in the holding member is pushed out to the ink supply port side due to the expansion of the air, and ink leakage may occur from the vicinity of the ink supply port. The larger the volume of the ink holding member, the more air remaining inside the holding member, and the greater the amount of ink leakage to the supply port. In Patent Document 2, due to the configuration of the wall surface that constitutes the ink tank, in Patent Document 3, the supply port space is reduced by providing a convex step on the elastic body portion of the cap member. Although it is possible to reduce the amount of ink leaked by reducing the supply port space, the supply port space cannot be reduced to 0, so that ink leakage cannot be completely suppressed.

また、タンクのインク収容室に毛管部材のみで構成されたインク保持部材を設け、この保持部材をタンク内壁のリブで保持するような構成の場合、毛管部材と容器内壁リブとの間に隙間が生じる。インク供給口はこの隙間と連通するため密閉されておらず、供給口空間に漏れ出したインクが溜まると言う課題は生じない。しかしながら、このような構成のタンクでは、インク収容室内に設けられたインク保持部材によってインクを保持しているため、タンクの容積に対して保持できるインク量が少なく、インクタンクが大きくなってしまっていた。つまり、特許文献１の構成においては、インクタンクの搬送・物流における環境変化によるインク漏出の問題があり、シール部材の引き剥がし時のインク飛散を確実に防止できない場合があった。特許文献２、３においても、環境変化による供給口空間内のインク漏出が避けられず、シール部材の引き剥がし時や保護キャップ部材の開放時にインク飛散が発生する場合があった。特許文献４においては、インクタンク内が加圧される場合があり、インク供給口のシール部材の密閉力が大きくなることがあり、いずれの場合も供給口空間へのインクもれを完全に抑制することはできないと言う課題があった。   In addition, when an ink holding member composed only of a capillary member is provided in the ink storage chamber of the tank and this holding member is held by a rib on the inner wall of the tank, there is a gap between the capillary member and the inner wall rib of the container. Arise. Since the ink supply port communicates with the gap, it is not sealed, and there is no problem that the leaked ink is accumulated in the supply port space. However, in the tank having such a configuration, since the ink is held by the ink holding member provided in the ink containing chamber, the amount of ink that can be held with respect to the volume of the tank is small, and the ink tank is large. It was. In other words, in the configuration of Patent Document 1, there is a problem of ink leakage due to an environmental change in the transportation and physical distribution of the ink tank, and there are cases where it is not possible to reliably prevent ink scattering when the seal member is peeled off. In Patent Documents 2 and 3, ink leakage in the supply port space due to environmental changes is unavoidable, and ink scattering may occur when the seal member is peeled off or when the protective cap member is opened. In Patent Document 4, the inside of the ink tank may be pressurized, and the sealing force of the seal member of the ink supply port may increase, and in any case, ink leakage to the supply port space is completely suppressed. There was a problem that I could not do.

本発明の目的は、前述の課題を解決し、インク供給口内に漏出するインク量を低減しインクタンクの開封時のインク飛散を抑制することできるインクタンクを提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an ink tank capable of reducing the amount of ink leaking into the ink supply port and suppressing ink scattering when the ink tank is opened.

上記目的を達成するために本願発明においては、
少なくとも一部を可撓性部材で構成され、インクを直接収納し、前記インクを外部に供給する供給口と連通する導出口を除いて密封され、前記インクの使用により体積が減少するインク収納室と、前記供給口を下に向けた状態において、前記インク収納室の底部に配置された前記インク導出口と、概インク導出口の下に配置された前記供給口との間に設けられ、前記インクのメニスカスを保持する板状の毛管部材と、前記供給口を密封するキャップ部材と、を有し、前記キャップと前記メニスカスとに挟まれた空間の空気の体積をＶ、前記導出口と前記供給口の間の前記毛管部材に保持されるインクの体積をＶｉ、インクタンクの外部環境変動に伴い前記空間の空気の体積Ｖが最大膨張した際の体積をＶｅｘｐ、とすると、Ｖｉ≧Ｖｅｘｐ−Ｖを満たすことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, in the present invention,
Consists at least partially of a flexible member, the ink accommodating directly the ink is sealed except for electrical outlet to the supply port in communication with supply to the outside, the ink containing chamber volume is decreased by the use of the ink When, in the above state of the feed opening facing downward, and the ink outlet port disposed on the bottom of the ink storage chamber, it is found provided between which is disposed below the approximate ink outlet port the supply port, a plate-shaped capillary member for holding the meniscus of the ink, has a cap member for sealing the supply opening, the volume of air sandwiched between the said cap meniscus space V, and the outlet wherein the volume of ink held in the capillary member between the supply port Vi, Vexp the volume when the volume V of the air in the external environment fluctuates with the space has a maximum expansion of the ink tank, and a result, Vi ≧ Vexp − V is satisfied .

本発明によれば、インクタンクの輸送中に発生しうる温度変化や気圧変化に起因する供給口空間へのインクたれを抑制し、ユーザーがキャップ部材を開放する場合のインク飛散を低減することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress ink dripping into the supply port space caused by temperature change or atmospheric pressure change that may occur during transportation of the ink tank, and to reduce ink scattering when the user opens the cap member. It becomes possible.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１の実施形態におけるインクタンク１の断面図であり、図２は、そのインクタンク１の斜視図である。図１は、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図に相当する。図３はインクタンク１の分解斜視図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、図２のＪ−Ｊ線に沿う断面図に相当する。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an ink tank 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the ink tank 1. 1 corresponds to a cross-sectional view taken along the line II in FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the ink tank 1. 4A to 4C correspond to cross-sectional views taken along line JJ in FIG.

（インクタンクの構成）
インクタンク１は、タンクケース１０と可撓性部材４０によって構成されるインク収納室Ｒ内にインク２を収納する容器であり、インク収納室Ｒ内に配置されたインク導出口６４はインク供給口６０に連通する。インク供給口６０は、インクジェット記録ヘッドのインク供給路に接続される。インクタンク１が搬送・物流される場合にはインク供給口６０からのインク漏出を防止するためにシール部材６６が接合されたキャップ部材６５によりインク供給口６０をシールしている。シール部材はゴムなどの弾性体からなる弾性部材である。インクジェット記録ヘッドに装着する場合にはキャップ部材６５を取り外して装着する。また、インクタンク１は、記録ヘッドと分離可能とされている。 (Ink tank configuration)
The ink tank 1 is a container that stores the ink 2 in the ink storage chamber R constituted by the tank case 10 and the flexible member 40, and the ink outlet 64 disposed in the ink storage chamber R is an ink supply port. Communicate to 60. The ink supply port 60 is connected to the ink supply path of the inkjet recording head. When the ink tank 1 is transported / distributed, the ink supply port 60 is sealed by the cap member 65 to which the seal member 66 is joined in order to prevent ink leakage from the ink supply port 60. The seal member is an elastic member made of an elastic body such as rubber. When mounting on the ink jet recording head, the cap member 65 is removed and mounted. The ink tank 1 is separable from the recording head.

図３に示すように、インクタンク１は、主に、タンクケース１０、ばね部材３０、圧力板３１、可撓性部材４０、蓋部材５０で構成される。供給口周辺は、毛管部材６１とメニスカス保持部材６２、供給口部材６３、シール部材６６および、キャップ部材６５から構成される。タンクケース１０、蓋部材５０、供給口部材６３はインクタンク１の筐体を構成する。   As shown in FIG. 3, the ink tank 1 mainly includes a tank case 10, a spring member 30, a pressure plate 31, a flexible member 40, and a lid member 50. The vicinity of the supply port includes a capillary member 61, a meniscus holding member 62, a supply port member 63, a seal member 66, and a cap member 65. The tank case 10, the lid member 50, and the supply port member 63 constitute a casing of the ink tank 1.

タンクケース１０には、インクジェット記録ヘッドに接続可能なインク供給口６０が形成されている。インク供給口６０には、図１に示されるように、毛管部材６１とメニスカス保持部材６２が備えられている。毛管部材６１は、インク供給口６０に記録ヘッドを接続したときに、その記録ヘッドの鉛直方向（図１中の上下方向）の位置ずれを吸収できるように、ある程度の柔軟性をもつ材料によって構成されている。さらに、この毛管部材６１は、インクの流路となるような毛管力を持つ。また、インクタンク１の搬送・物流中における振動・落下等でインク供給口６０からのインク漏出を防止するためにインク供給口６０をシール部材６６によりシールしている。また、インク収納室Ｒは静止状態でインク供給口６０からのインクが垂れ出ないように負圧に保たれている。メニスカス保持部材６２は、そのインク収納室Ｒ内の負圧によって、インク供給口６０から気泡を引き込まないように、インクのメニスカスを発生する。したがってメニスカス保持部材６２としては、インク収納室Ｒ内に発生する負圧の最大値よりも強いメニスカス保持圧力を発生させるような部材が選択される。   The tank case 10 is formed with an ink supply port 60 that can be connected to the ink jet recording head. As shown in FIG. 1, the ink supply port 60 includes a capillary member 61 and a meniscus holding member 62. The capillary member 61 is made of a material having a certain degree of flexibility so that, when a recording head is connected to the ink supply port 60, the displacement of the recording head in the vertical direction (vertical direction in FIG. 1) can be absorbed. Has been. Further, the capillary member 61 has a capillary force that serves as an ink flow path. In addition, the ink supply port 60 is sealed by a seal member 66 in order to prevent ink leakage from the ink supply port 60 due to vibration or dropping during the transportation and distribution of the ink tank 1. Further, the ink storage chamber R is kept at a negative pressure so that ink from the ink supply port 60 does not droop in a stationary state. The meniscus holding member 62 generates an ink meniscus so that bubbles are not drawn from the ink supply port 60 due to the negative pressure in the ink storage chamber R. Therefore, as the meniscus holding member 62, a member that generates a meniscus holding pressure stronger than the maximum value of the negative pressure generated in the ink storage chamber R is selected.

円錐コイルばねであるばね部材３０は、タンクケース１０の内壁に形成された掘り込み部１１内に位置決めされる。さらにばね部材３０は、その荷重中心と圧力板３１の重心とがほぼ一致するように配置される。可撓性部材４０の周縁部はタンクケース１０の溶着部１３に溶着され、この可撓性部材４０とタンクケース１０とによって、インク供給口６０を除いて密閉された空間、つまりインク収納室Ｒが形成される。   The spring member 30, which is a conical coil spring, is positioned in the digging portion 11 formed on the inner wall of the tank case 10. Furthermore, the spring member 30 is disposed so that the load center and the center of gravity of the pressure plate 31 substantially coincide. The peripheral portion of the flexible member 40 is welded to the welded portion 13 of the tank case 10, and a space sealed by the flexible member 40 and the tank case 10 except for the ink supply port 60, that is, the ink storage chamber R. Is formed.

本例の可撓性部材４０の中央部分の形状は、平板状の支持部材である圧力板３１によって規制されており、可撓性部材４０の周縁部分は変形可能となっている。この可撓性部材４０は、予め、その中央部分が凸状に形成されて、その断面形状がほぼ台形となっている。この可撓性部材４０は、後述するように、インク収納室Ｒ内におけるインク量の変化や圧力変動に応じて変形する。その際に、可撓性部材４０の周辺部分がバランスよく柔軟に変形し、その可撓性部材４０の中央部分は、タンクケース１０の内壁とほぼ平行の姿勢を保ったまま、図１中の左右方向に移動する。このように可撓性部材４０がスムーズに変形（移動）することにより、その変形に伴う衝撃の発生がなく、その衝撃に起因してインク収納室Ｒ内に異常な圧力変動が生じることもない。   The shape of the central portion of the flexible member 40 of this example is regulated by the pressure plate 31 that is a flat plate-like support member, and the peripheral portion of the flexible member 40 can be deformed. The flexible member 40 is previously formed with a convex central portion and has a substantially trapezoidal cross-sectional shape. As will be described later, the flexible member 40 is deformed in accordance with a change in the ink amount or pressure fluctuation in the ink storage chamber R. At that time, the peripheral portion of the flexible member 40 is deformed in a well-balanced and flexible manner, and the central portion of the flexible member 40 is maintained in a posture substantially parallel to the inner wall of the tank case 10 in FIG. Move left and right. As the flexible member 40 is smoothly deformed (moved) in this way, no impact is generated due to the deformation, and no abnormal pressure fluctuation occurs in the ink storage chamber R due to the impact. .

また、圧縮ばね形態のばね部材３０は、圧力板３１を介して可撓性部材４０を図１中の左方向に付勢する。その付勢力がインク収納室Ｒを拡大させる方向に作用することによって、そのインク収納室Ｒ内に負圧が発生する。その負圧によって、記録ヘッド内のインクには、そのインク吐出部に形成されるインクのメニスカスの保持力と平衡して、記録ヘッドのインク吐出動作が可能となる範囲の負圧が付与される。つまりインク収納室Ｒ内には、記録ヘッドのインク吐出動作を可能とする範囲の負圧が発生する。図１は、インク収納室Ｒ内にほぼ完全にインクが充填された状態を示している。この状態でもばね部材４０は圧縮された状態にあり、インク収納室Ｒ内に適切な負圧が生じている。   Further, the spring member 30 in the form of a compression spring biases the flexible member 40 in the left direction in FIG. When the urging force acts in the direction of expanding the ink storage chamber R, a negative pressure is generated in the ink storage chamber R. Due to the negative pressure, the ink in the recording head is applied with a negative pressure in a range that enables the ink ejection operation of the recording head in equilibrium with the holding force of the meniscus of the ink formed in the ink ejection portion. . That is, in the ink storage chamber R, a negative pressure is generated in a range that allows the ink ejection operation of the recording head. FIG. 1 shows a state in which the ink storage chamber R is almost completely filled with ink. Even in this state, the spring member 40 is in a compressed state, and an appropriate negative pressure is generated in the ink storage chamber R.

タンクケース１０の開口部には蓋部材５０が取り付けられ、その蓋部材５０によって可撓性部材４０が保護される。蓋部材５０には大気連通部５１が設けられており、タンクケース１０内におけるインク収納室Ｒの外側が大気圧とされている。インク収納室Ｒ内の圧力は、圧力板３１に対するばね部材３０の押圧荷重と、可撓性部材４０の平面部の面積と、に対応する圧力分だけ、大気圧に対して負圧となっている。   A lid member 50 is attached to the opening of the tank case 10, and the flexible member 40 is protected by the lid member 50. The lid member 50 is provided with an air communication portion 51, and the outside of the ink storage chamber R in the tank case 10 is at atmospheric pressure. The pressure in the ink storage chamber R is negative with respect to the atmospheric pressure by a pressure corresponding to the pressing load of the spring member 30 against the pressure plate 31 and the area of the flat portion of the flexible member 40. Yes.

図１のように、インク収納室Ｒ内にほぼ完全にインク２が充填された状態から、そのインク２が記録ヘッドに供給されて消費された場合、ばね部材３０の付勢力に抗して圧力板３１が図１中の右方向に移動し、そして可撓性部材４０が変形する。ばね部材３０が圧縮されて、そのばね部材３０の荷重が増加した分だけ、インク収納室Ｒ内の負圧がわずかに増加する。さらにインクの消費が進むと、最終的には、圧力板３１がタンクケース１０の内部底面に接触して変位できなくなるまで、インク収納室Ｒ内の容積が減少する。ばね部材３０は、それが圧縮された場合に、それを形成する素線が干渉しないように円錐コイルばねとなっており、その素線の直径分の幅まで圧縮可能である。ばね部材３０は、それが完全に圧縮されたときに掘り込み部１１内に完全に収納されるため、圧力板３１の変位を妨げることはない。   As shown in FIG. 1, when the ink 2 is supplied to the recording head and consumed from the state where the ink 2 is almost completely filled in the ink storage chamber R, the pressure is resisted against the biasing force of the spring member 30. The plate 31 moves to the right in FIG. 1, and the flexible member 40 is deformed. As the spring member 30 is compressed and the load of the spring member 30 increases, the negative pressure in the ink storage chamber R slightly increases. As the ink consumption further proceeds, the volume in the ink storage chamber R eventually decreases until the pressure plate 31 comes into contact with the inner bottom surface of the tank case 10 and cannot be displaced. When the spring member 30 is compressed, the spring member 30 is a conical coil spring so that the strands forming the spring member 30 do not interfere with each other, and can be compressed to a width corresponding to the diameter of the strand. Since the spring member 30 is completely accommodated in the digging portion 11 when it is completely compressed, the displacement of the pressure plate 31 is not hindered.

（第１の実施形態）
本構成におけるインクタンクへの環境変化に対して、供給口付近のインク移動メカニズムについて図４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、図２のＪ−Ｊ線に沿う断面図に相当し、供給口付近を拡大した拡大断面図である。 (First embodiment)
With reference to FIGS. 4A to 4C, an ink movement mechanism in the vicinity of the supply port will be described with respect to an environmental change to the ink tank in this configuration. 4A to 4C correspond to the cross-sectional view taken along the line JJ in FIG. 2 and are enlarged cross-sectional views in which the vicinity of the supply port is enlarged.

本実施例において、供給口６０は供給口部材６３により構成されている。供給口部材６３は毛管部材６１を固定するためにタンクケース１０に完全に接合されている。また、キャップ部材６５に接合されているシール部材６６はゴム等の弾性体で構成されている弾性部材である。突起６８を供給口部材６３の平面部に押圧している。この押圧の反発力を取っ手６７の係合爪７２と係合爪６９により保持してキャップ部材６５はタンクケース１０に対して固定されている。突起６８は供給口周囲に沿って円周上のリブとして構成されており、その全面が供給口部材６３に押圧されることにより、シール部材６６は供給口６０を覆う。シール部材によって供給口が覆われて密閉された状態になっている。インクタンクは、シール部材によって供給口が覆われた状態で物流に供されることになる。これにより供給口６０の空間は、毛管部材６１、供給口部材６３および、シール部材６６により密閉空間（以下供給口空間７０と称する）となる。本例において、インク収納室Ｒ内にはインクがほぼ完全に充填された状態にあるため、毛管部材６１にもその毛管力によりインクが充填されている。本構成において特長的なのは毛管部材６１内に保持されているインク量であるインク体積を（Ｖｉ）、供給口空間７０のエア体積を（Ｖ）、搬送や物流状態の環境変化により供給口空間７０内のエアが膨張した場合の最大体積を（Ｖｅｘｐ）とすると、
Ｖｉ≧Ｖｅｘｐ−Ｖ ・・・ （１）
であるように毛管部材６１のインク保持量と供給口空間７０を構成することである。インクタンクが物流に供される物流形態において、図４（ｂ）は図４（ａ）の状態から環境温度が上昇もしくは気圧が低下した状態を示した図である。供給口空間７０内のエアは温度上昇もしくは気圧低下により膨張する。前述したように、インク収納室Ｒは可撓性部材４０により柔軟に体積変化が可能であるため、膨張したエアは毛管部材６１内に侵入し、毛管部材６１内のインクはインク収納室Ｒへ押し出される。毛管部材６１が保持するインク体積すなわちインク量Ｖｉは、（１）の関係式で構成されているように、エアが膨張した場合の最大体積Ｖｅｘｐから供給口空間７０のエア体積を減じた値以上となっている。このため、膨張したエア体積は、毛管部材６１内に保持されているインク量より下回り、図４（ｂ）のように膨張エアが毛管部材６１内にとどまる。（１）の関係式を満たしていない場合、毛管部材が薄く、かつ供給口付近の直上に直接インクを保持しているインク収納室Ｒがあるため、膨張したエアがインク収納室Ｒに移動し、さらにインク収納室Ｒの上部に移動する。膨張したエアが収縮した場合、インク収納室内上部に移動したエアは、インク収納室内で体積が収縮する。この時、毛管部材内に膨張したエアは、供給口空間内に収縮して戻ることになる。毛管部材内から供給口空間内に戻ったエアの体積と同じ体積のインクが、インク収納室内から毛管部材内に流れ、エアが膨張する前から毛管部材内にあったインクを押し出す。この押し出された体積分のインクが供給口空間にたれてしまうことになる。また、毛管部材６１の供給口側の表面は供給口空間に対して開放状態であるため、毛管部材表面の毛管力は、内部の毛管力より低めになっている。よって、毛管部材６１内に侵入したエアと供給口空間７０内のエアは、図７（ｃ）で説明したように分断されることがない。 In the present embodiment, the supply port 60 is constituted by a supply port member 63. The supply port member 63 is completely joined to the tank case 10 in order to fix the capillary member 61. The seal member 66 joined to the cap member 65 is an elastic member made of an elastic body such as rubber. The protrusion 68 is pressed against the flat surface portion of the supply port member 63. The cap repelling force is held by the engaging claw 72 and the engaging claw 69 of the handle 67, and the cap member 65 is fixed to the tank case 10. The protrusion 68 is formed as a circumferential rib along the periphery of the supply port, and the seal member 66 covers the supply port 60 when the entire surface is pressed against the supply port member 63. The supply port is covered and sealed with the seal member. The ink tank is used for physical distribution in a state where the supply port is covered by the seal member. As a result, the space of the supply port 60 becomes a sealed space (hereinafter referred to as a supply port space 70) by the capillary member 61, the supply port member 63, and the seal member 66. In this example, since the ink storage chamber R is almost completely filled with ink, the capillary member 61 is also filled with ink by the capillary force. What is characteristic in this configuration is that the ink volume, which is the amount of ink held in the capillary member 61, is (Vi), the air volume of the supply port space 70 is (V), and the supply port space 70 is changed due to environmental changes in transportation and physical distribution. If the maximum volume when the air inside expands is (Vexp),
Vi ≧ Vexp−V (1)
That is, the ink holding amount of the capillary member 61 and the supply port space 70 are configured. FIG. 4B is a diagram showing a state in which the environmental temperature has increased or the atmospheric pressure has decreased from the state of FIG. 4A in the physical distribution mode in which the ink tank is used for physical distribution. The air in the supply port space 70 expands due to a temperature rise or a pressure drop. As described above, since the volume of the ink storage chamber R can be changed flexibly by the flexible member 40, the expanded air enters the capillary member 61, and the ink in the capillary member 61 enters the ink storage chamber R. Extruded. The ink volume held by the capillary member 61, that is, the ink amount Vi, is equal to or larger than the value obtained by subtracting the air volume of the supply port space 70 from the maximum volume Vexp when the air expands, as configured by the relational expression (1). It has become. For this reason, the expanded air volume is less than the amount of ink held in the capillary member 61, and the expanded air remains in the capillary member 61 as shown in FIG. When the relational expression (1) is not satisfied, since the capillary member is thin and there is an ink storage chamber R that holds ink directly in the vicinity of the supply port, the expanded air moves to the ink storage chamber R. Further, it moves to the upper part of the ink storage chamber R. When the expanded air contracts, the volume of the air that has moved to the upper part of the ink storage chamber contracts in the ink storage chamber. At this time, the air expanded into the capillary member contracts back into the supply port space. Ink of the same volume as the air volume returned from the capillary member into the supply port space flows into the capillary member from the ink storage chamber, and pushes out the ink that has been in the capillary member before the air expands. This pushed volume of ink is dripped into the supply port space. Further, since the surface on the supply port side of the capillary member 61 is open to the supply port space, the capillary force on the surface of the capillary member is lower than the internal capillary force. Therefore, the air that has entered the capillary member 61 and the air in the supply port space 70 are not divided as described with reference to FIG.

図４（ｃ）は図４（ｂ）の状態から環境の温度もしくは気圧が図４（ａ）の初期状態に戻った状態を示した図である。今度は逆に温度低下もしくは気圧上昇により供給口空間内のエアは収縮する。供給口空間７０内のエアと毛管部材６１内のエアは分断されていないので一体となって収縮する。それにより、図４（ｃ）の矢印で示すようにインク収納室Ｒ内からインクを引き出し、再び毛管部材６１内のインク保持量が増大する。環境温度や気圧が初期状態に戻ると、図４（ａ）から図４（ｂ）の状態に遷移した場合に膨張した体積と、図（ｂ）から図４（ｃ）の状態に遷移した場合に収縮する体積は等しいので、供給口空間７０の状態が図４（ａ）の状態に戻る。したがって、温度変化や気圧変化により、供給口空間内へのインクたれが生じない。   FIG. 4C is a diagram showing a state where the environmental temperature or atmospheric pressure has returned to the initial state of FIG. 4A from the state of FIG. 4B. In contrast, the air in the supply port space contracts due to a decrease in temperature or an increase in atmospheric pressure. Since the air in the supply port space 70 and the air in the capillary member 61 are not divided, they shrink together. As a result, the ink is drawn out from the ink storage chamber R as indicated by the arrow in FIG. 4C, and the amount of ink retained in the capillary member 61 increases again. When the environmental temperature and atmospheric pressure return to the initial state, the volume expanded when transitioning from the state of FIG. 4A to the state of FIG. 4B and the transition of FIG. 4B to the state of FIG. 4C Therefore, the supply port space 70 returns to the state shown in FIG. Therefore, ink dripping into the supply port space does not occur due to temperature change or pressure change.

環境変化におけるエアの膨張の要因には、温度上昇と気圧低下がある。一般には気圧低下による膨張量の方が多い。例えば、製造工程において２５℃でキャップ部材を装着した場合に、搬送・物流過程において最大６０℃まで温度上昇が発生したとすると、膨張体積は約１．１２倍になる。しかしながら、タンクを４０００ｍ以上の高地で使用する場合の気圧は０．６ａｔｍ程度であり、その状態でのエア膨張体積は約１．６７倍に達し、温度変化に対するよりも膨張体積がはるかに大きい。   Factors of air expansion in environmental changes include temperature rise and pressure drop. In general, the amount of expansion due to the pressure drop is greater. For example, when the cap member is mounted at 25 ° C. in the manufacturing process, if the temperature rises up to 60 ° C. in the conveyance / distribution process, the expansion volume becomes about 1.12 times. However, when the tank is used at a high altitude of 4000 m or more, the atmospheric pressure is about 0.6 atm, and the air expansion volume in that state reaches about 1.67 times, and the expansion volume is much larger than the change in temperature.

インクタンクが置かれ得る実際の環境における、最低と考えられる大気圧は、ほぼ標準状態における大気圧を１ａｔｍとすると、例えば以下の通りである。   The atmospheric pressure considered as the lowest in the actual environment where the ink tank can be placed is, for example, as follows when the atmospheric pressure in the standard state is 1 atm.

気圧 環境
０．９ａｔｍ 平地での使用。移動を行わない。 Atmospheric pressure 0.9atm Use on flat ground. Do not move.

０．７ａｔｍ 航空機による輸送。   0.7 atm Transportation by aircraft.

０．６ａｔｍ ４０００ｍ以上の高地（ボリビア、チベットなど）での使用。   0.6atm 4000m or higher altitude (Bolivia, Tibet, etc.)

すべての使用状態におけるタンクの仕様を満足させるためには、０．６ａｔｍにてインクたれが発生しない状況を考慮すれば良い。この場合にはエアの膨張体積が１．６７倍となるので、供給口空間７０の体積をＶとすると、
Ｖｉ≧Ｖｅｘｐ−Ｖ＝１．６７＊Ｖ−Ｖ＝０．６７＊Ｖ
であるように、ＶｉとＶを構成する。毛管部材のインク保持体積Ｖｉと、供給口空間エア体積Ｖ、膨張エア最大体積Ｖｅｘｐをこのような関係とすることで、タンクの環境変動として０．６ａｔｍまでの気圧変化ではインクたれが発生しない。平地での使用のみを考える場合には、平地での気圧０．９ａｔｍでの膨張体積が１．１１倍となり、環境温度が６０℃へと上昇した場合の膨張体積１．１２倍の方が大きいため、環境温度変化への対応を優先して考慮し
Ｖｉ≧Ｖｅｘｐ−Ｖ＝１．１２＊Ｖ−Ｖ＝０．１２＊Ｖ
であるように、ＶｉとＶを構成すればよい。 In order to satisfy the specifications of the tank in all use states, it is sufficient to consider a situation in which ink spillage does not occur at 0.6 atm. In this case, since the expansion volume of air is 1.67 times, assuming that the volume of the supply port space 70 is V,
Vi ≧ Vexp−V = 1.67 * V−V = 0.67 * V
Vi and V are configured as follows. By setting the ink holding volume Vi of the capillary member, the supply port space air volume V, and the expansion air maximum volume Vexp in such a relationship, ink dripping does not occur when the atmospheric pressure changes up to 0.6 atm as the environmental fluctuation of the tank. When considering the use only on flat ground, the expansion volume at a pressure of 0.9 atm on the flat ground is 1.11 times larger, and the expansion volume is 1.12 times larger when the environmental temperature is increased to 60 ° C. Therefore, giving priority to the response to environmental temperature changes, Vi ≧ Vexp−V = 1.12 * V−V = 0.12 * V
Vi and V may be configured as follows.

供給口空間へのインクたれは、環境変化のみではなく落下や振動でも起こりうるため、供給口空間の体積は小さければ小さいほどよい。したがって、供給口空間体積Ｖをできるかぎり小さくしたのちに、上記のように想定する環境変化量に対して毛管部材のインク保持量Ｖｉを決定することが望ましい。   Ink dripping into the supply port space can occur not only due to environmental changes but also drops and vibrations. Therefore, the smaller the volume of the supply port space, the better. Therefore, it is desirable to determine the ink holding amount Vi of the capillary member with respect to the environmental change amount assumed as described above after making the supply port space volume V as small as possible.

次に、環境の温度が下降もしくは、気圧が上昇した場合に供給口空間のエアが収縮する状態について説明する。   Next, a description will be given of a state in which the air in the supply port space contracts when the environmental temperature decreases or the atmospheric pressure increases.

エアが収縮する状態については、図４（ｂ）から図４（ｃ）へ変化する状態である。毛管部材６１内に膨張したエアが収縮する場合を説明する。膨張したエアが、供給口空間から独立し、毛管部材６１内部に取り込まれ、供給口空間と連通していない場合、毛管部材６１内部にある膨張エアはそれ自身が毛管部材内で収縮する。収縮して減少したエアの体積と同じ体積のインクが、インク収納室から毛管部材内に引き込まれることになる。加えて供給口空間内のエアも収縮する。収縮した体積と同じ体積のインクが、インク収納室から毛管部材へ、押し出される。このようにしてそれぞれ毛管部材内へ押し出されたインクは、毛管部材でのインク保持力を超える量となり、供給口空間内へたれることになる。   The state in which the air contracts is a state that changes from FIG. 4B to FIG. 4C. The case where the air expanded in the capillary member 61 contracts will be described. When the expanded air is independent from the supply port space and taken into the capillary member 61 and is not in communication with the supply port space, the expanded air inside the capillary member 61 itself contracts within the capillary member. Ink of the same volume as the volume of air reduced by contraction is drawn into the capillary member from the ink storage chamber. In addition, the air in the supply port space contracts. Ink having the same volume as the contracted volume is pushed out from the ink storage chamber to the capillary member. The ink pushed out into the capillary member in this way becomes an amount exceeding the ink holding force in the capillary member, and is dripped into the supply port space.

しかし、膨張したエアが供給口空間と連通した状態で毛管部材６１内部に留まった場合、供給口空間と毛管部材内部のエアが連通した状態で収縮することになる。収縮した体積と同じ体積分のインクが、インク収納室から毛管部材へ押し出される。毛管部材６１内に保持されているインク量Ｖｉと、供給口空間のエア体積Ｖ、エアば膨張した場合の最大体積Ｖｅｘｐが式（１）のように規定されているため、インク収納室から押し出されたインクが、供給口空間にたれることはない。毛管部材６１は毛管力があるため、インクタンク内にインクを注入した状態では毛管部材の表面までインクが保持されており、毛管部材６１の内部にはエアは保持されていない。毛管部材の内部にインクにより閉鎖されたエアを保持させることは可能であるが、供給口空間と連結しているエアを保持させた場合、インクたれ抑制の効果がある。   However, when the expanded air stays inside the capillary member 61 in a state where it is in communication with the supply port space, it contracts in a state where the air in the supply port space and the inside of the capillary member are in communication. The same volume of ink as the contracted volume is pushed out from the ink storage chamber to the capillary member. Since the ink amount Vi held in the capillary member 61, the air volume V of the supply port space, and the maximum volume Vexp when the air expands are defined as shown in Expression (1), the ink volume Vi is pushed out from the ink storage chamber. The discharged ink does not stagnate into the supply port space. Since the capillary member 61 has a capillary force, the ink is held up to the surface of the capillary member when the ink is injected into the ink tank, and no air is held inside the capillary member 61. Although it is possible to hold the air closed by the ink inside the capillary member, when the air connected to the supply port space is held, there is an effect of suppressing ink dripping.

図５（ａ）は、キャップ部材を装着する状態を説明する断面図である。図の矢印の方向でキャップ部材６５をインクタンク１に固定する。弾性部材の突起６８の先端が供給口部材６３に接触した状態が、図５（ｂ）である。キャップとインクタンクは係合しておらず、突起６８の先端は供給口部材６３に接触しているだけで、つぶれてはいない。この後図５（ｃ）で示すように、取っ手となるレバー６７と係合爪６９がインクタンクに係合し、その結果突起６８の先端がつぶれ、キャップとタンクが密閉状態になる。レバーの一部にも、インクタンクと係合する係合爪７２が設けられている。キャップに設けられ、キャップの装着時に供給口を挟んで対向する位置にある２つの係合爪６９と７２の相互作用によって、突起６８をタンク側へ押し込むことになるが、これはキャップ部材６５を固定し、かつ供給口空間を確実に密閉するためである。複数の係合爪で供給口を挟み込み、この時にキャップの突起６８が供給口を押しつぶす分だけ、供給口空間の密閉空間が圧縮される。圧縮された体積に相当する量のエアが、毛管部材内に押し込まれる。これにより、キャップ部材を装着した状態で毛管部材６１内にエアが保持される。図５（ｂ）で示すように供給口空間内のエア体積をＶｂ（毛管部材内に保持されたエア体積も含む）とする。図５（ｃ）で示すように輸送時に発生しうる環境変化により収縮した後の最小エア体積をＶｓｈｒとする。図５（ｄ）で示すように毛管部材内に保持されているエア体積をＶａとすると、
Ｖａ≧Ｖｂ−Ｖｓｈｒ ‥ （２）
が成立するように構成することで、温度低下もしくは気圧上昇時にもインクもれの発生を抑制することができる。したがって、レバー６７および係合爪６９と、突起６８との先端高さで決定されるキャップ装着時の圧縮量Ｖａを、想定される供給口空間のエア収縮量体積Ｖｂ−Ｖｓｈｒ以上とすることが、重要である。 Fig.5 (a) is sectional drawing explaining the state which mounts | wears with a cap member. The cap member 65 is fixed to the ink tank 1 in the direction of the arrow in the figure. FIG. 5B shows a state where the tip of the protrusion 68 of the elastic member is in contact with the supply port member 63. The cap and the ink tank are not engaged, and the tip of the protrusion 68 is only in contact with the supply port member 63 and is not crushed. Thereafter, as shown in FIG. 5C, the lever 67 and the engaging claw 69 serving as the handle are engaged with the ink tank. As a result, the tip of the protrusion 68 is crushed, and the cap and the tank are sealed. An engaging claw 72 that engages with the ink tank is also provided on a part of the lever. The protrusion 68 is pushed into the tank side by the interaction of the two engaging claws 69 and 72 that are provided on the cap and are opposed to each other across the supply port when the cap is attached. This is to fix and securely seal the supply port space. The supply port is sandwiched by a plurality of engaging claws, and the sealed space of the supply port space is compressed by the amount that the projection 68 of the cap crushes the supply port. An amount of air corresponding to the compressed volume is pushed into the capillary member. Thereby, air is held in the capillary member 61 with the cap member mounted. As shown in FIG. 5B, the air volume in the supply port space is Vb (including the air volume held in the capillary member). As shown in FIG. 5C, the minimum air volume after contraction due to environmental changes that may occur during transportation is defined as Vshr. As shown in FIG. 5D, when the air volume held in the capillary member is Va,
Va ≧ Vb−Vshr (2)
In this way, the occurrence of ink leakage can be suppressed even when the temperature drops or the pressure rises. Therefore, the compression amount Va when the cap is mounted, which is determined by the height of the tip of the lever 67, the engaging claw 69, and the protrusion 68, is set to be equal to or larger than the air contraction volume Vb−Vshr of the assumed supply port space. ,is important.

インクタンクが置かれ得る実際の環境における最低温度は−３０℃程度であり、その場合のエア体積は０．８９倍（急速に温度変化が起こった場合）になる。（徐々に−３０℃に変化した場合には、インクが凍結しインク収納室Ｒが体積変化することができなくなり、−３０℃に至ってもエア体積は０．８９倍まで達しない場合もある。）また、気圧の上昇は、１．１ａｔｍであり、その場合のエアの収縮体積は、０．９１倍になる。したがって、エアが膨張する場合の体積変化に対し、エアが収縮する場合の体積変化は小さいので、供給口からのインクたれへの対策は、エア膨張時のみを考慮すれば良い。勿論エアの膨張・収縮両方向の対策を行うことが望ましい。   The minimum temperature in the actual environment where the ink tank can be placed is about −30 ° C., and the air volume in that case is 0.89 times (when the temperature changes rapidly). (When the temperature gradually changes to −30 ° C., the ink freezes and the ink storage chamber R cannot change its volume, and even when it reaches −30 ° C., the air volume may not reach 0.89 times. In addition, the increase in atmospheric pressure is 1.1 atm, and the contraction volume of air in that case is 0.91 times. Therefore, since the volume change when the air contracts is small with respect to the volume change when the air expands, the countermeasure against the ink dripping from the supply port need only be considered at the time of air expansion. Of course, it is desirable to take measures in both directions of expansion and contraction of air.

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態におけるインクタンクの断面図である。 (Second Embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of an ink tank according to the second embodiment of the present invention.

本例の場合、キャップ部材がフィルム部材７１となっている。供給口空間を密閉するものがキャップ部材の場合、合成の高いキャップ部材に弾性体であるシール部材を接合する形態であった。本実施例では、粘着層を有するフィルム部材１部品で、供給口空間を密閉にしている。これによりコストダウンが可能となる。   In this example, the cap member is the film member 71. When the cap member seals the supply port space, the sealing member, which is an elastic body, is joined to the highly synthetic cap member. In the present embodiment, the supply port space is hermetically sealed with one part of the film member having the adhesive layer. This can reduce the cost.

本実施例においても、環境変動によって、タンクが温度上昇もしくは気圧低下した場合、供給口内のエアが膨張する際に、第１の実施例と同様にインクたれ抑制効果がある。しかしながら、環境変動によるタンクの温度下降もしくは気圧上昇する場合では、供給口空間を圧縮しながらフィルム部材７１を貼付することができないため、第１の実施例と同様の効果を得ることはできない。この場合、タンクの製造工程において１ａｔｍより高圧の環境下でフィルム部材７１を貼付することにより、出荷時に通常の気圧に戻った時に供給口空間内のエアが膨張し、毛管部材６１内にエアを保持させることができ、インクたれに対して同様の効果を得ることができる。   Also in this embodiment, when the temperature of the tank rises or the air pressure drops due to environmental fluctuations, when the air in the supply port expands, there is an ink dripping suppression effect as in the first embodiment. However, when the temperature of the tank drops or the pressure rises due to environmental fluctuations, the film member 71 cannot be applied while compressing the supply port space, so that the same effect as in the first embodiment cannot be obtained. In this case, by applying the film member 71 in an environment higher than 1 atm in the tank manufacturing process, the air in the supply port space expands when the pressure returns to the normal pressure at the time of shipment, and the air is discharged into the capillary member 61. The same effect can be obtained with respect to ink dripping.

本発明の第１の実施形態におけるインクタンクの断面図Sectional drawing of the ink tank in the 1st Embodiment of this invention インクタンクの外観斜視図Appearance perspective view of ink tank インクタンクの分解斜視図Disassembled perspective view of ink tank （ａ）は第１の実施形態におけるインクタンクのＪ−Ｊ断面図、（ｂ）は供給口空間内のエアが膨張した断面図、（ｃ）は供給口空間内のエアが収縮した断面図(A) is JJ sectional drawing of the ink tank in 1st Embodiment, (b) is sectional drawing in which the air in supply port space expanded, (c) is sectional drawing in which the air in supply port space contracted. （ａ）キャップ部材をタンクの供給口に装着する断面図、（ｂ）はキャップ部材を装着した断面図、（ｃ）は供給口空間内のエアが収縮した断面図、（ｄ）は毛管部材内に保持されているエア体積Ｖａの説明図(A) A cross-sectional view of mounting the cap member on the supply port of the tank, (b) is a cross-sectional view of mounting the cap member, (c) is a cross-sectional view of the air in the supply port space contracted, and (d) is a capillary member Explanatory drawing of air volume Va held in the inside 第２の実施形態におけるインクタンクの断面図Sectional drawing of the ink tank in 2nd Embodiment （ａ）は従来例におけるインクタンクの断面図、（ｂ）は供給口空間のエアが膨張した断面図、（ｃ）は繊維の平衡状態でのエア説明断面図、（ｄ）は供給口空間内のエアが収縮した断面図(A) is a cross-sectional view of an ink tank in a conventional example, (b) is a cross-sectional view in which air in a supply port space is expanded, (c) is a cross-sectional view of air in a fiber equilibrium state, and (d) is a supply port space Cross section of air inside

符号の説明Explanation of symbols

１０ タンクケース
６０ 供給口
６１ 毛管部材
６２ メニスカス保持部材
６３ 供給口部材
６４ インク導出口
６５ キャップ部材
６６ シール部材
７０ 供給口空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tank case 60 Supply port 61 Capillary member 62 Meniscus holding member 63 Supply port member 64 Ink outlet port 65 Cap member 66 Seal member 70 Supply port space

Claims (8)

少なくとも一部を可撓性部材で構成され、インクを直接収納し、前記インクを外部に供給する供給口と連通する導出口を除いて密封され、前記インクの使用により体積が減少するインク収納室と、
前記供給口を下に向けた状態において、前記インク収納室の底部に配置された前記インク導出口と、概インク導出口の下に配置された前記供給口との間に設けられ、前記インクのメニスカスを保持する板状の毛管部材と、
前記供給口を密封するキャップ部材と、を有し、
前記キャップと前記メニスカスとに挟まれた空間の空気の体積をＶ、前記導出口と前記供給口の間の前記毛管部材に保持されるインクの体積をＶｉ、インクタンクの外部環境変動に伴い前記空間の空気の体積Ｖが最大膨張した際の体積をＶｅｘｐ、とすると、
Ｖｉ≧Ｖｅｘｐ−Ｖ
を満たすことを特徴とするインクタンク。 Consists at least partially of a flexible member, the ink accommodating directly the ink is sealed except for electrical outlet to the supply port in communication with supply to the outside, the ink containing chamber volume is decreased by the use of the ink When,
Wherein in a state where the supply port facing downward, and the ink outlet port disposed on the bottom of the ink storage chamber, provided it is between the disposed below the approximate ink outlet port the supply port, the ink A plate-like capillary member holding the meniscus of
A cap member for sealing the supply port,
Wherein with the volume of air sandwiched between the said cap meniscus space V, and the volume of ink held in the capillary member between the outlet and the supply port Vi, to the external environment change of the ink tank the volume when the volume V of the air space has maximum expansion Vexp, and result,
Vi ≧ Vexp−V
Inkutan click to satisfy the. ２５度１気圧における、前記キャップと前記メニスカスとに挟まれた空間の空気の体積をＶｘとすると、When the volume of the air in the space between the cap and the meniscus at 25 degrees and 1 atm is Vx,
Ｖｉ≧０．６７Ｖｘ Vi ≧ 0.67Vx
を満たすことを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。The ink tank according to claim 1, wherein: 前記導出口と前記供給口の間の前記毛管部材に保持される空気の体積をＶａ、前記インクタンクの外部環境変動に伴い前記空間の空気の体積Ｖが最小収縮した際の体積をＶｓｈｒ、とすると、
Ｖａ≧Ｖ−Ｖｓｈｒ
を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載のインクタンク。 The volume of air the Ru held in the capillary member between said supply port and said outlet port Va, Vshr the volume when the volume V of air in the space with the external environment change is minimal shrinkage of the ink tank, and Then
Va ≧ V− Vshr
Inkutan click of claim 1 or 2, characterized in that meet. ２５度１気圧における、前記キャップと前記メニスカスとに挟まれた空間の空気の体積をＶｘとすると、When the volume of the air in the space between the cap and the meniscus at 25 degrees and 1 atm is Vx,
Ｖａ≧０．１１ＶｘVa ≧ 0.11Vx
を満たすことを特徴とする請求項３に記載のインクタンク。The ink tank according to claim 3, wherein: 前記インク収納室と、前記毛管部材の間にメニスカス保持部材をさらに有し、A meniscus holding member between the ink storage chamber and the capillary member;
前記メニスカス保持部材が前記インクのメニスカスを保持する保持力は、前記インク収納室内の前記インクに生ずる負圧によって、前記メニスカスが前記インク収納室内に引き込まれる引き込み力よりも強いことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクタンク。The holding force for holding the meniscus of the ink by the meniscus holding member is stronger than a pulling force by which the meniscus is drawn into the ink storage chamber by a negative pressure generated in the ink in the ink storage chamber. Item 5. The ink tank according to any one of Items 1 to 4. バネ部材と、前記バネ部材に係合されることで、前記インク収納室を拡大する方向に前記可撓性部材を付勢する圧力板と、が前記インク収納室内に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクタンク。A spring member and a pressure plate that is engaged with the spring member to urge the flexible member in a direction of expanding the ink storage chamber are disposed in the ink storage chamber. The ink tank according to claim 1. 前記供給口に押圧されることで前記供給口を密閉する弾性部材を前記キャップは有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクタンク。 The ink tank according to claim 1 , wherein the cap includes an elastic member that seals the supply port when pressed by the supply port . インクタンクの外枠の一部を構成し大気連通部が設けられた蓋部材により前記可撓性部材は保護されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のインクタンク。The ink tank according to claim 1, wherein the flexible member is protected by a lid member that constitutes a part of an outer frame of the ink tank and is provided with an air communication portion.
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